隨著”雙碳”政策的持續(xù)推進(jìn)，環(huán)氧丙烷(PO)產(chǎn)業(yè)面臨轉(zhuǎn)型升級(jí)，綠色生產(chǎn)、工藝轉(zhuǎn)變成趨勢(shì)。如今，過(guò)氧化氫直接氧化法制環(huán)氧丙烷(HPPO)被視為環(huán)氧丙烷綠色生產(chǎn)新工藝，屬于環(huán)境友好的清潔生產(chǎn)系統(tǒng)，代表了行業(yè)的發(fā)展方向，符合國(guó)家高質(zhì)量發(fā)展和安全環(huán)保轉(zhuǎn)型政策要求。目前，齊翔騰達(dá)與贏創(chuàng)、蒂森克虜伯簽署HPPO工藝許可和技術(shù)服務(wù)協(xié)議，并正在建設(shè)30萬(wàn)噸/年P(guān)O項(xiàng)目。近日，贏創(chuàng)活性氧化物業(yè)務(wù)線副總裁，HPPO開(kāi)發(fā)、技術(shù)許可和戰(zhàn)略項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Thomas Bode及淄博齊翔騰達(dá)化工股份有限公司副總經(jīng)理焦衛(wèi)就環(huán)氧丙烷行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、贏創(chuàng)HPPO綠色工藝、技術(shù)先進(jìn)性、裝置建設(shè)及可持續(xù)發(fā)展等進(jìn)行了介紹。

圖為贏創(chuàng)吉林工廠

市場(chǎng)廣闊但有生產(chǎn)痛點(diǎn)

Bode介紹，目前從全球情況來(lái)看，PO主要用于生產(chǎn)聚氨酯泡沫，而后者在汽車零部件、家具裝潢、保溫、涂料、運(yùn)動(dòng)鞋及運(yùn)動(dòng)器材等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。在提升資源使用效率、全球化等多個(gè)大趨勢(shì)的積極影響下，聚氨酯領(lǐng)域的PO市場(chǎng)前景廣闊。贏創(chuàng)公司預(yù)計(jì)，到2030年，全球PO的市場(chǎng)需求將增長(zhǎng)約30%。就產(chǎn)量而言，30%的市場(chǎng)增長(zhǎng)意味著額外增加300萬(wàn)噸/年產(chǎn)能，需要新建10~15座世界級(jí)規(guī)模的環(huán)氧丙烷工廠，來(lái)彌補(bǔ)這一供需缺口。這將在全球范圍內(nèi)吸引許多相關(guān)新投資。不過(guò)，從第三方提供的中國(guó)行業(yè)情況看，我國(guó)PO產(chǎn)業(yè)供需正在從供小于需轉(zhuǎn)向供需平衡狀態(tài)，但產(chǎn)能擴(kuò)張仍未停止。2022年，作為PO集中擴(kuò)能期的第二年，PO市場(chǎng)有向供過(guò)于求發(fā)展的趨勢(shì)。在此環(huán)境下，企業(yè)只有采用有競(jìng)爭(zhēng)力和可持續(xù)的PO技術(shù)才能在未來(lái)保持成功。

PO有多元化的生產(chǎn)工藝路線。然而，PO的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝氯醇法與聯(lián)產(chǎn)法會(huì)產(chǎn)生較多廢棄物或副產(chǎn)品，生產(chǎn)效率也不高。這是目前PO行業(yè)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)所面臨的痛點(diǎn)。Bode舉例稱，以每生產(chǎn)1噸PO為例，氯醇法制PO工藝會(huì)產(chǎn)生2.1噸的氯化鈣，PO苯乙烯單體(SM)工藝會(huì)產(chǎn)生2.3噸的苯乙烯，PO甲基叔丁基醚(MTBE)工藝產(chǎn)生的副產(chǎn)品比例更高，MTBE量達(dá)2.8~3噸。相對(duì)來(lái)說(shuō)，在如今中國(guó)的產(chǎn)業(yè)大潮下，更加環(huán)保、副產(chǎn)品更少或能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)循環(huán)的生產(chǎn)方式更有優(yōu)勢(shì)。

HPPO技術(shù)環(huán)保有優(yōu)勢(shì)

目前來(lái)看，PO的生產(chǎn)技術(shù)中，HPPO技術(shù)具有污染少、反應(yīng)條件溫和等特點(diǎn)。Bode介紹，在HPPO領(lǐng)域，贏創(chuàng)利用在過(guò)氧化物領(lǐng)域逾百年的全球生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和下游應(yīng)用的專業(yè)知識(shí)，并擁有鈦硅分子篩(TS-1)催化劑的研發(fā)和生產(chǎn)的專長(zhǎng)，與蒂森克虜伯工業(yè)解決方案共同開(kāi)發(fā)了專有HPPO技術(shù)。該技術(shù)以高濃度過(guò)氧化氫為氧化劑，將丙烯直接氧化成PO。Bode表示，這一工藝僅產(chǎn)生水這一種副產(chǎn)物，所需的蒸汽和電力消耗也相對(duì)較低，具備無(wú)共產(chǎn)物、投資成本低、原料利用效率高、環(huán)境友好、技術(shù)成熟等多重優(yōu)點(diǎn)，關(guān)鍵工藝步驟受知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，且與上下游產(chǎn)業(yè)鏈互通，便于廠家發(fā)展上下游產(chǎn)業(yè)。

Bode介紹，目前，贏創(chuàng)正在全球推廣該技術(shù)。全球首座使用該技術(shù)、由SKC建造的PO工廠位于韓國(guó)蔚山，2008年正式投產(chǎn)時(shí)，PO的年產(chǎn)量為10萬(wàn)噸。經(jīng)擴(kuò)建后，目前年產(chǎn)能增加至13萬(wàn)噸。此外，吉林吉神化學(xué)、匈牙利MOL集團(tuán)和淄博齊翔騰達(dá)化工有限公司也先后采用了該技術(shù)，年產(chǎn)能分別為30萬(wàn)噸、20萬(wàn)噸和30萬(wàn)噸。未來(lái)，贏創(chuàng)預(yù)計(jì)贏創(chuàng)/蒂森克虜伯HPPO技術(shù)還會(huì)在全球迎來(lái)更多項(xiàng)目合作機(jī)會(huì)。

 可持續(xù)發(fā)展已成為一項(xiàng)全球議題。在中國(guó)，隨著“雙碳”目標(biāo)的發(fā)布以及相關(guān)節(jié)能減排政策的落地，綠色環(huán)保逐漸成為企業(yè)發(fā)展的重要話題，而企業(yè)的環(huán)境績(jī)效也被推到顯要位置。目前，贏創(chuàng)正在積極助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。據(jù)了解贏創(chuàng)/蒂森克虜伯HPPO工藝只需一個(gè)單塔進(jìn)行反應(yīng)、萃取和精餾，催化劑也能在反應(yīng)器中使用工藝溶劑進(jìn)行再生，減少能源消耗，順應(yīng)“雙控”政策，可為實(shí)現(xiàn)中國(guó)的“雙碳”目標(biāo)作出貢獻(xiàn)。通過(guò)對(duì)這一工藝進(jìn)行產(chǎn)品生命周期評(píng)估，結(jié)果顯示贏創(chuàng)/蒂森克虜伯HPPO技術(shù)相比其他競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)(需考慮對(duì)比技術(shù)和所在地)，可減少20%~40%的碳足跡，具有明顯優(yōu)勢(shì)。通過(guò)改善工藝優(yōu)化催化劑的性能，主要原料和物料的單耗也顯著降低，如丙烯從0.77噸降低至0.75噸，雙氧水從0.68噸降低至0.63噸，中壓蒸汽從3.3噸降低至2.5噸。此外，該技術(shù)除水外無(wú)其他大量副產(chǎn)品產(chǎn)生。廢水中含有的主要副產(chǎn)品丙二醇和丙二醇單甲醚能有效回收，并可同時(shí)降低廢水中化學(xué)需氧量。隨后廢水可以通過(guò)生物處理，輕松達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

工藝進(jìn)步對(duì)環(huán)保意義重大。焦衛(wèi)表示，齊翔騰達(dá)30萬(wàn)噸/年P(guān)O項(xiàng)目之所以選擇贏創(chuàng)的HPPO技術(shù)，與齊翔騰達(dá)的客觀條件有關(guān)。齊翔騰達(dá)希望利用副產(chǎn)氫，為周邊聚氨酯企業(yè)提供需要的PO原料。在研究反應(yīng)路線的時(shí)候，考慮到落后產(chǎn)能將逐步退出市場(chǎng)，齊翔騰達(dá)選擇與贏創(chuàng)接洽HPPO路線。贏創(chuàng)的技術(shù)成熟，廢水產(chǎn)生量少。目前30萬(wàn)噸/年裝置，高鹽廢水年產(chǎn)生量不過(guò)幾百千克，公司可以輕松處理。

基于過(guò)氧化氫的系統(tǒng)化解決方案

HPPO工藝上游為過(guò)氧化氫，該產(chǎn)品在環(huán)保和經(jīng)濟(jì)性方面也受到業(yè)界不少主體的質(zhì)疑，認(rèn)為這會(huì)壓低整個(gè)工藝的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。

關(guān)于過(guò)氧化氫配套問(wèn)題，Bode認(rèn)為，目前，作為世界上最清潔的氧化物，全球過(guò)氧化氫需求量以每年約7%的速度持續(xù)增長(zhǎng)。這足以證明其發(fā)展?jié)摿Γ橼A創(chuàng)的活性氧化物業(yè)務(wù)帶來(lái)增長(zhǎng)動(dòng)力。作為一家領(lǐng)先的特種化工企業(yè)，贏創(chuàng)既是卓越的過(guò)氧化氫技術(shù)或產(chǎn)品供應(yīng)商、HPPO技術(shù)許可方，也是過(guò)氧化氫和HPPO工藝所需催化劑的供應(yīng)商。贏創(chuàng)可以根據(jù)客戶的需求，提供技術(shù)服務(wù)。過(guò)氧化氫在眾多增長(zhǎng)行業(yè)中可作為一種環(huán)境友好型替代方案，打造更為綠色的工藝。相關(guān)應(yīng)用不僅可以幫助提高產(chǎn)品的可持續(xù)性，還能改善企業(yè)氣候變化績(jī)效，助力企業(yè)達(dá)成其環(huán)保/可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

據(jù)Bode介紹，贏創(chuàng)可采用自身投資或與被許可方合資，或技術(shù)許可等多種可選方式，在HPPO工廠周邊新建工廠，隔墻供應(yīng)過(guò)氧化氫的形式，配套保證HPPO生產(chǎn)對(duì)過(guò)氧化氫作為主要原料的需求。